JPH04115505A - ボンド磁石の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、磁性材料粉体を合成樹脂により結合させたボ
ンド磁石の製造方法に関し、特に、ボンド磁石の成型の
際に使用する造粒粉の強度や硬度を向上させ得る上記製
造方法に関する。

（従来の技術） 従来、ボンド磁石は、主として射出成型により製造され
ており、この他に圧縮成型、押出成型による製造方法が
知られている。

上記の射出成型及び押出成型による方法では、バインダ
として熱可塑性のナイロン樹脂が主に使用されている。

このため、これらの方法では、先ず、加熱してナイロン
樹脂を軟化させ、この加熱を続行して磁性材料と混練し
、直ちに例えば押出造粒機の一定の径を有する孔に通す
等して１〜７　ｍ＋１程度の粒径に造粒（ペレット化）
する。次いで、この造粒粉（ペレット）を、射出成型あ
るいは押出成型して所望形状の磁石に成型する。

上記のナイロン樹脂等の熱可塑性樹脂をバインダとして
得られるペレット（造粒粉）は、強度や硬度が大である
が、上記の射出成型や押出成型時に熱を加え軟化した状
態で成型するため、品質良好なボンド磁石を製造するこ
とができる。

一方、上記の圧縮成型による方法では、バインダとして
熱硬化性のエポキシ樹脂が主に使用されており・通常は
、造粒（ペレット化）することなく、磁性材料をエポキ
シ樹脂等と共に、直接、所望形状の金型等に入れ、圧縮
成型して、金型より取り出しエポキシ樹脂を加熱硬化さ
せ、ボンド磁石を製造することが行われている。

（発明が解決しようとする課題） 熱硬化性樹脂は、周知のとおり、加熱により硬化するも
ので、硬化の度合は加熱状況により異なる。

このような性質を有する熱硬化性樹脂をバインダとして
、磁性材料を前述の射出成型法や押出成型法の場合のよ
うに、押出造粒機やその他各種の造粒機によりペレット
化（造粒）する際に、圧力や熱が均一に加わらないと、
ペレット（造粒粉）の硬度や強度が不均一でかつ不安定
となる。

この不均一でかつ不安定な硬度や強度のペレットを、圧
縮成型用の金型等に充填して所望形状のボンド磁石に圧
縮成型する場合、この金型内へペレットを均一かつ高充
填度で充填することは不可能である。

本発明は、以上の諸点に鑑みてなされたものであって、
その目的とするところは、ボンド磁石の製造方法、特に
、ボンド磁石を圧縮成型する際に使用する造粒粉を高硬
度及び高強度で製造することのできる方法を提案するに
ある。

（課題を解決するための手段） 本発明に係るボンド磁石の製造方法は、上記目的を達成
するために、バインダとしてエポキシ樹脂を使用し、圧
縮成型によりボンド磁石を製造する方法において、前記
エポキシ樹脂と共に脂肪族カルボン酸を使用することを
特徴とする。

また、本発明に係るボンド磁石の製造方法は、上記のバ
インダとしてのエポキシ樹脂と、滑剤と、磁性材料粉体
との混合物に対し、脂肪族カルボン酸を該混合物の１重
量％以下加えることをも特徴とする。

（作　用） ボンド磁石の製造原料に、ペレット化（造粒）時、また
圧縮成型時に、熱あるいは熱と圧力を加えると、この原
料中のエポキシ樹脂が硬化反応を生起して硬化する。

この硬化するエポキシ樹脂が磁性材料粉体のバインダと
して作用し、磁性材料粉体を結合させ、一体化する。

本発明では、脂肪族カルボン酸が上記エポキシ樹脂の硬
化反応を促進する作用をなす。

このときの反応は、概路次のように示すことができる。

上記の反応が次々に起こり、最終的には脂肪族カルボン
酸とエポキシ樹脂とで三次元網目構造を形成し、この網
目構造の高分子中に上記の磁性材料が閉じ込められて、
強固に結合される。

以上のエポキシ樹脂の硬化反応促進作用を良好に発揮さ
せるべく、本発明では、脂肪族カルボン酸の添加量を、
上記の製造原料が、バインダであるエポキシ樹脂と、磁
性材料粉体相互間のバッキングを良好にする滑剤と、磁
性材料粉体との混合物である場合、この混合物に対して
１重量％以下とするのである。

１重量％を超えると、相対的にエポキシ樹脂、滑剤及び
磁性材料粉体の量が低減し、造粒粉の密度を低下させ、
延いては磁石の物性を低下させる結果となる。

なお、脂肪族カルボン酸の添加量は、前述の通り、造粒
時に、また圧縮成型時に、熱・圧が良好に加われば理論
的には零でも良いが、本発明では零を含まない１重量％
以下とし、好ましくは上記作用が実用的に発現する０、
０５重量％を下限とする。また、脂肪族カルボン酸の好
ましい添加量は０．０５〜０．８重量％で、最適には０
．１〜０．７重量％である。

更に、本発明に係る製造方法において、脂肪族カルボン
酸としては、モノカルボン酸、ポリカルボン酸が使用さ
れ、特に、 ＨＯＯＣ−ＣＯＯＨエタンニ酸（シュウ酸）ＨＯＯＣ−
Ｃ）＋２−ＣＯＯＨプロパンニ酸（マロン酸）ＨＯＯＣ
−（ＣＨ２）　２−Ｃ０ＯＨブタンニ酸（コハク酸）Ｈ
ＯＯＣ−（ＣＨ２）　５−Ｃ０ＯＨベンタンニ酸（グル
タル酸））１０００−（ＣＨ２）　ａ−ＣＯＯＨヘキサ
ンニ酸（アジピン酸）ＨＣ−Ｃｏｏ）ｌ　　　　　　　
ｃ　ｉ　ｓ−ブテンニ酸１１（マレイン酸） ＨＣ−ＣＯＯＨ ＨＯＯＣ−ＣＨｔ　ｒａｎｓ−ブテンニ酸１１（フマル
酸） Ｃ）ｌ−ＣＯＯＨ ＨＣＯＯＨ−（ＣＨ２）　７−Ｃ０ＯＨアゼライン酸の
ようなジカルボン酸が効果的に使用される。

（実　施　例） 平均粒径１０００μｍのサマリウム−コバルト（Ｓｍ２
ＣＯ＋ｔ）系合金〔具体的には、Ｓｍ（ＣＯｏ、ｂｓＦ
　　ｅｏ、２　ＣＬＪｏ、０９Ｚ　　、ｒｏ、ｏ２Ｍｎ
ｏ、ｅｏ５　Ｂ　　ｉＯ，００５）　７．８をジェット
ミルにより平均粒径３μｍに粉砕し、この粉体を磁場中
成型した後に、焼結し、時効処理した。

この時効処理したものをショークラッシャーにより粉砕
し、篩別して平均粒径１２５μｍ以下の粉体を得、磁性
材料（永久磁石）粉体とした。

この磁性材料粉体に、エポキシ樹脂と滑剤（リノール酸
）と脂肪族カルボン酸（アゼライン酸）を混合した。

混合割合は、混合物全体に対し、エポキシ樹脂が３重量
％、滑剤が０，５重量％、脂肪族カルボン酸が０．４重
量％となるようにした。

この混合物を押出造粒機により造粒し、平均粒径３００
〜８００μｍの造粒粉を得た。

この造粒粉を、第１図（Ａ）〜（Ｄ）のように作動する
圧縮成型装置により成型し、ボンド磁石成型体を得た。

先ず、第１図（Ａ）に示すように粉体供給機構２に上記
の造粒粉５を入れ、この粉体供給機構２を第１図ＣＢ）
に示すようにダイス３上で左右にスライドさせつつ、造
粒粉５を外径１４　ａｍφ、内径１２ｍｍφ、ｈ１６ｍ
ｍのリング状の粉体成型空間６に充填する。

次いで、第１図（Ｃ）に示すようにパンチ１を下降させ
、３トン／ｃＩ＃の圧力で数秒間保持する。

この後、パンチ↓を上昇させ、続いて第１図（Ｄ）に示
すようにパンチ４を上昇させ、ボンド磁石成型体８を得
る。

また、比較のために、脂肪族カルボン酸（アゼライン酸
）を添加しない以外は上記と全く同様にして造粒粉５′
を造粒し、この造粒粉５′を上記と全く同様にして圧縮
成型し、ボンド磁石成型体８′を得た。

上記両側において、粉体成型空間６への造粒粉５．５′
の充填量と、ボンド磁石成型体８，８′の成型密度を測
定し、これらの結果を第１表に示した。

第１表 第１表から明らかなように、本発明例では、高充填量及
び高成型密度（高強度）が得られるのに対し、脂肪族カ
ルボン酸を添加しない比較例では充填量、成型密度（強
度）とも低かった。

なお、比較例では、Ｎｏ、ｌ〜５とも粉体成型空間６の
入口付近でブリッジが形成されており、このブリッジが
充填量を低下させていた。

また、ボンド磁石においては、成型密度に比例して磁石
特性が向上するため、本発明では磁石特性の優れたマグ
ネットを提供することができることが判る。

更に、脂肪族カルボン酸の添加量を、上記のエポキシ樹
脂とカップリング剤と脂肪族カルボン酸との混合物の全
量に対して０がら丁重二％までの間で種々変える以外は
、上記２つの例と全く同様にしてボンド磁石成型体を得
た。

この例について、脂肪族カルボン酸の添加量と、上記粉
体成型空間６への造粒粉の充填量との関係を調べ、この
結果を第２図に示した。

また、脂肪族カルボン酸の添加量と、ボンド磁石成型体
の成型密度との関係を調べ、この結果を第３図に示した
。

第２図、第３図から明らかなように、脂肪族カルボン酸
の添加量は０．０５〜０．８重量％が好ましく、最適に
は０．１〜０．７重量％であることが判る。

すなわち、第２図から、脂肪族カルボン酸の添加量と造
粒粉の充填量とは比例関係にあり、添加量の増加と共に
充填量も増加し、０．２重；％となった時点で飽和する
ことが判る。

一方、第３図からは、成型密度も脂肪族カルボン酸の添
加量の増加と共に増加し、０．３〜０゜４重量％の添加
量で最大となり、０．４重量％を超えると低下する傾向
にある。

そして、０，０５重世％未満でも、また０、　　８重量
％を超えても、充分な磁石特性を有する成型体が得られ
ず、０．１〜０，７重量％の場合に最適な磁石特性を有
する成型体が得られるのである。

（発明の効果） 以上詳述した本発明に係る方法によれば、熱硬化性のエ
ポキシ樹脂をバインダとするボンド磁石を成型する際に
使用する造粒粉を、高強度、高硬度で、均一かつ安定し
て製造することができる。

この結果、上記造粒粉の金型への充填性が向上し、均一
、かつ多量に充填することができる。

この充填性の良好な造粒粉を使用して製造する上記のボ
ンド磁石成型体は、成型密度が向上し、磁石特性のバラ
ツキ無く、良品質の製品ボンド磁石を提供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例で使用した圧縮成型装置の説明
図、第２図及び第３図は本発明に係る方法の効果を示す
グラフである。 第１図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）バインダとしてエポキシ樹脂を使用し、圧縮成型
   によりボンド磁石を製造する方法において、前記エポキ
   シ樹脂と共に脂肪族カルボン酸を使用することを特徴と
   するボンド磁石の製造方法。
2. （２）エポキシ樹脂と滑剤と磁性材料粉体との混合物に
   対し、脂肪族カルボン酸を該混合物の１重量％以下加え
   ることを特徴とする請求項１記載のボンド磁石の製造方
   法。